[發明專利]φ280mm的30Mn圓管坯鑄坯質量控制方法

有效

• 申請號: 201610169705.5
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105695657B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 李紅光;陳天明;郭華;李揚洲;陳亮;郭奠榮;楊文中;李志強;馮遠超
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C21C5/28
• 分類號: C21C5/28;C21C7/00;B22D11/18;B22D11/115;B22D11/16
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 許澤偉

本發明公開的是冶金領域的一種生產斷面為φ280mm的30Mn圓管鋼鑄坯的內部質量控制方法。該方法包括轉爐冶煉、LF爐精煉鋼水以及連鑄鋼水等步驟，首先，在鋼水冶煉階段按照合理的參數控制，提高了鋼水的純凈度，并通過對鋼液進行微鈦處理，改善了其高溫塑性，降低了鋼種裂紋敏感性，隨后在鋼水澆注的過程中，采用結晶器電磁攪拌與凝固末端電磁攪拌相結合的方式，使得鋼液成分和溫度均勻化，坯殼均勻生長，鑄坯凝固組織得到有效改善，疏松評級提高、等軸晶區域面積擴大、圓坯中心區域致密性得到有效提高，鑄坯裂紋缺陷得到有效控制，表面無清理率得到提高改善，軋材質量控制良好且穩定。

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶金領域，尤其涉及一種生產斷面為φ280mm的30Mn圓管坯鑄坯質量控制方法。

背景技術

30Mn管坯鋼主要用于生產油氣開采、運輸使用的油井管用鋼，化學組分按重量百分比為：C：0.27％～0.32％、Si：0.20％～0.35％、Mn：0.45％～0.65％、P≤0.020％、S≤0.010％、V≤0.015％、Cr：:0.85％～1.05％、Mo：0.17％～0.24％、Cu≤0.15％、Ni≤0.20％、Alt：0.020％～0.040％，殘余元素要求：Nb≤0.010％、Ti≤0.010％、B≤0.005％，且V+Nb+Ti+B+Zr≤0.15％；As≤0.015％、Sn≤0.010％Sb≤0.010％、Pb≤0.008％、Bi≤0.010％，且As+Sn+Sb+Pb+Bi≤0.045％，余量為Fe。在使用時在使用應力和硫化氫氣體的共同作用下，往往會在受力遠低于其本身屈服強度時突然發生脆斷(稱為硫化氫應力腐蝕)，容易造成生泄露等問題，對生產及環保造成不利影響。隨著社會經濟的發展，油氣運輸效率要求更高、開采難度增大等發展趨勢不斷對鑄坯質量提出更加苛刻的要求。不少研究分析指出，圓坯內部質量對穿管成材率及成品質量有重要影響。因此，提高鑄坯內部質量，擴大中心等軸晶區，優化鑄坯凝固組織均勻性就顯極為重要。

對于30Mn管坯鋼來說，鋼種成分中的中碳、錳含量本身決定了連鑄生產過程鑄坯裂紋敏感性較強。主要由于鋼種導熱系數低，線性膨脹系數大，冷卻凝固過程中產生較大內應力，容易產生表面裂紋缺陷；再者，由于鑄坯斷面相對較大且為圓坯，其比表面積更小鑄坯傳熱效率更低，凝固冷卻緩慢，坯殼形成以后，傳熱效率下降將導致鑄坯橫截面徑向溫度梯度變大，傳熱方向性凸顯，進一步導致柱狀晶發達，等軸晶率較低的趨勢。因此，連鑄過程要兼顧裂紋控制及鑄坯凝固組織優化，實現難度較大。連鑄生產過程中優化鑄坯凝固組織，弱化凝固傳熱方向性，并進一步控制鑄坯裂紋的產生是綜合控制30Mn圓管坯鑄坯質量的關鍵。

發明內容

為克服現有較大斷面尺寸的30Mn圓管鋼鑄坯內部質量普遍較低、易出現裂紋等不足，本發明所要解決的技術問題是：提供一種針對斷面為φ280mm的30Mn圓管鋼鑄坯的增強內部質量的控制方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

生產斷面為φ280mm的30Mn圓管坯鑄坯質量控制方法，包括以下步驟：

Ⅰ、轉爐冶煉：轉爐終點碳按照質量百分比0.05％～0.15％進行控制，終點溫度≥1670℃控制，小平臺按每噸鋼1.5～2.0m的喂入量喂加鋁線，進行脫氧處理，小平臺目標成分質量百分比按：[C]0.25％～0.30％、[Si]0.18％～0.25％、[Mn]1.20％～1.30％、[P]≤0.015％控制，脫氧合金化結束后進行至少3min的軟吹氬處理；

Ⅱ、LF爐精煉鋼水：將步驟Ⅰ中得到的鋼水進行LF爐精煉，精煉全程吹氬攪拌，精煉末期加入鈦合金料，加入量按鋼液重量的0.020％～0.035％進行配加，之后進行200～500m的喂入量喂加硅鈣線進行鈣處理，其中中包第一爐次按上限喂加，精煉結束后繼續吹氬攪拌至少6min，出站溫度按1560～1600℃控制；